(57)【要約】【課題】プリント配線板の面積の大きくすることなく、接続強度を向上させる接続部補強構造を提供する。【解決手段】第１接続端子２２を有する第１配線パターン２０が表面１２に設けられた第１基板１０と、第１接続端子２２と接続した第２接続端子４２を有する第２配線パターン４０が設けられた中央部３２と第１基板１０の裏面１４まで達するように折り曲げられた端部３４とを有する第２基板３０と、第１基板１０の裏面１４と第２基板３０の端部３４とを接続する接続補強部７０とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１接続端子を有する第１配線パターンが表面に設けられた第１基板と、
前記第１接続端子と接続した第２接続端子を有する第２配線パターンが設けられた中央部と前記第１基板の裏面まで達するように折り曲げられた端部とを有する第２基板と、
前記第１基板の裏面と前記第２基板の端部とを接続する接続補強部
とを備えることを特徴とする接続部補強構造。
【請求項２】
前記接続補強部は、
前記第１基板の裏面に設けられた補強ランドと、
前記第２基板の端部に設けられた接続用ランドと、
前記補強ランドと前記接続用ランドとを接続する接続層
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の接続部補強構造。
【請求項３】
前記接続層は、半田接合によって設けられることを特徴とする請求項２に記載の接続部補強構造。
【請求項４】
前記接続層は、超音波接合によって設けられることを特徴とする請求項２に記載の接続部補強構造。
【請求項５】
前記接続補強部は、前記第１基板と前記第２基板の絶縁層及びカバー層同士を接着剤で接合されていることを特徴とする請求項１に記載の接続部補強構造。
【請求項６】
前記接続補強部は、接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の接続部補強構造。
【請求項７】
前記接続補強部は、
前記第１基板の裏面に設けられた第３配線パターンと、
前記第２基板の端部に設けられた第４配線パターンと、
前記第３配線パターンと前記第４配線パターンとを接続する半田層
とを備えることを特徴とする請求項１に記載の接続部補強構造。
【請求項８】
前記第１基板は、硬質のリジット基板であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続部補強構造。
【請求項９】
前記第１基板は、可撓性のフレキシブル基板であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の接続部補強構造。
【請求項１０】
配線パターンが設けられた中央部と、
前記中央部の両端に、前記配線パターンと他の基板の配線パターンとの接続強度を補強する接続補強部が設けられる折り曲げ可能な端部
とを備えることを特徴とするプリント配線板。
【請求項１１】
第１接続端子を有する第１配線パターンが表面に設けられた第１基板と、前記第１接続端子と接続した第２接続端子を有する第２配線パターンが設けられた中央部と前記第１基板の裏面まで達する端部とを有する第２基板とを用意するステップと、
前記第１接続端子及び前記第２接続端子が対向するように向き合わせるステップと、
前記端部が前記第１基板を抱え込むように折り曲げ、前記端部が前記第１基板の裏面に達するステップと、
前記第１基板の裏面と前記第２基板の端部とを接続する接続補強部を形成するステップ
とを含むことを特徴とする接続部補強構造形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板の接続に関し、特にプリント配線板間で高い接続強度を有する接続部補強構造、プリント配線板及び接続部補強構造形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
硬質であるリジッド基板及び可撓性であるフレキシブル基板等のプリント配線板同士を電気的に接続する方法としては、一対のプリント配線板の接続端子部同士を半田付けする方法がある。具体的には、一対のプリント配線板のうち少なくとも一方の接続端子部の表面に半田層を設け、更に半田付けを助長するフラックスを塗布して、両方のプリント配線板の接続端子部同士を重ね合わせ、所定の温度で加熱しながら加圧することで接続する。
【０００３】
近年、プリント配線板の配線パターンの微細化及びファインピッチ化が進むことで、接続端子部同士の接続強度が弱くなってきている。そして、接続端子部の半田部が引っぱりによる張力を受けた場合には、絶縁層と導体層の界面が剥離して断線してしまうことがある。そこで、接続するプリント配線板のそれぞれに接続端子部よりも内側に銅箔ランドによる補強ランドを作製し、接続時に補強ランドも半田付けすることによって接続を強固なものにする技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、プリント配線板に補強ランドを作製すると、補強ランドを作製する部分の面積が必要となり、補強ランドの面積の分だけ基板が大きくなってしまう。そこで、補強ランドの大きさを小さくすると、補強強度も小さくなってしまう。また、補強ランドを設けて基板サイズを小さくしようとすると、配線パターンが狭ピッチになってしまう。
【特許文献１】特開平５−９０７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、プリント配線板の面積の大きくすることなく、接続強度を向上させる接続部補強構造、プリント配線板及び接続部補強構造形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願発明の一態様によれば、第１接続端子を有する第１配線パターンが表面に設けられた第１基板と、第１接続端子と接続した第２接続端子を有する第２配線パターンが設けられた中央部と第１基板の裏面まで達するように折り曲げられた端部とを有する第２基板と、第１基板の裏面と第２基板の端部とを接続する接続補強部とを備える接続部補強構造であることを要旨とする。
【０００７】
本願発明の他の態様によれば、配線パターンが設けられた中央部と、中央部の両端に、配線パターンと他の基板の配線パターンとの接続強度を補強する接続補強部が設けられる折り曲げ可能な端部とを備えるプリント配線板であることを要旨とする。
【０００８】
本願発明の更に他の態様によれば、第１接続端子を有する第１配線パターンが表面に設けられた第１基板と、第１接続端子と接続される第２接続端子を有する第２配線パターンが設けられた中央部と第１基板の裏面まで達する端部とを有する第２基板とを用意するステップと、第１接続端子及び第２接続端子が対向するように向き合わせるステップと、端部が第１基板を抱え込むように折り曲げ、端部が第１基板の裏面に達するステップと、第１基板の裏面と第２基板の端部とを接続する接続補強部を形成するステップとを含む接続部補強構造形成方法であることを要旨とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、プリント配線板の面積の大きくすることなく、接続強度を向上させる接続部補強構造、プリント配線板及び接続部補強構造形成方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る接続部補強構造は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１接続端子２２を有する第１配線パターン２０が表面１２に設けられた第１基板１０と、第１接続端子２２と接続した第２接続端子４２を有する第２配線パターン４０が設けられた中央部３２と第１基板１０の裏面１４まで達するように折り曲げられた端部３４とを有する第２基板３０と、第１基板１０の裏面１４と第２基板３０の端部３４とを接続する接続補強部７０とを備える。
【００１２】
本発明の第１の実施の形態に係るプリント配線板としての第２基板３０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第２配線パターン４０が設けられた中央部と３２、中央部３２の両端に、第２配線パターン４０と第１基板１０の第１配線パターン２０との接続強度を補強する接続補強部７０（図１（ｂ）参照）が設けられる折り曲げ可能な端部３４とを備える。
【００１３】
第１基板１０としては、例えばガラスエポキシ基板、ガラスコンポジット基板、紙エポキシ基板等の硬質のリジッド基板を用いることができる。また、第１基板１０として、例えばポリイミド基板、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）基板、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）基板等の可撓性を有するフレキシブル基板を用いることもできる。第２基板３０としては、フレキシブル基板を用いる。第１基板１０及び第２基板３０は、共に絶縁層でなる基板である。リジッド基板を用いる場合、厚さは２．４ｍｍ、２．０ｍｍ、１．６ｍｍ、１．２ｍｍ、１．０ｍｍ、０．８ｍｍ、０．６ｍｍ等を採用することができる。また、フレキシブル基板を用いる場合、厚さは２５μｍ、１２．５μｍ、８μｍ、６μｍ等を採用することができる。
【００１４】
第１配線パターン２０は、第１基板１０の表面１２上に設計された導体の回路パターンである。同様に、第２配線パターン４０は、第２基板３０の中央部３２に設計された導体の回路パターンである。第１配線パターン２０及び第２配線パターン４０は、第１基板１０及び第２基板３０上に圧延銅箔または電解銅箔等によりパターン加工して形成される。第１配線パターン２０及び第２配線パターン４０には、銅箔以外の金属箔を導体として使うことも可能である。第１配線パターン２０及び第２配線パターン４０のピッチ幅は１０〜５００μｍとし、パターン幅は１０〜５００μｍとする。第１配線パターン２０及び第２配線パターン４０の厚さは、３５μｍ、１８μｍ、１２μｍ、９μｍ等を採用することができる。
【００１５】
第１配線パターン２０及び第２配線パターン４０上には、接着後も優れた柔軟性を有する絶縁性のポリイミドフィルム等を基材にしたカバーレイフィルム等をカバー層（図示せず）として配置する。カバー層で保護されていない第１接続端子２２及び第２接続端子４２等の露出している導体には、プリフラックス処理、ホットエアレベラ（ＨＡＬ）、電解半田めっき、及び無電解半田めっき等で表面処理を行う。
【００１６】
第１接続端子２２は、第１基板１０がリジッド基板である場合、基板の端から少しスペースを取り内側に配置される。第１接続端子２２及び第２接続端子４２は、それぞれ第１基板１０及び第２基板３０がフレキシブル基板である場合、基板の端に配置してもよい。第１接続端子２２及び第２接続端子４２は、いかなる形状でも構わない。
【００１７】
接続補強部７０は、第１基板１０の裏面１４に設けられた補強ランド５２と、第２基板３０の端部３４に設けられた接続用ランド５４と、補強ランド５２と接続用ランド５４とを接続する接続層６２とを備える。補強ランド５２及び接続用ランド５４は、銅箔ランド等の金属箔ランドである。補強ランド５２と接続用ランド５４を接続する接続層６２は、半田接合、超音波接合、及び導電性接着剤による接合等で形成される。
【００１８】
半田接合の方法は、まず、補強ランド５２及び接続用ランド５４の少なくとも一方に半田ペーストを塗布する、又は半田めっきを施す。そして、補強ランド５２及び接続用ランド５４が向き合わせて配置され、ヒータチップ等の加熱器で加熱することにより接続層６２が形成され接合される。接続層６２に使用される接合材料としては、鉛入り半田ペースト、鉛フリー半田ペースト、半田めっき、及び錫めっき等を用いることができる。
【００１９】
超音波接合の方法は、まず、補強ランド５２及び接続用ランド５４のそれぞれに直接金（Ａｕ）めっきを施す、又は下地としてニッケル（Ｎｉ）めっきを施した後にＡｕめっきを施す。そして、補強ランド５２及び接続用ランド５４が向き合わせて配置され、超音波を印加することで金属結合による接続層６２が形成され接続される。
【００２０】
導電性接着剤による接続方法は、まず、補強ランド５２及び接続用ランド５４のそれぞれに直接Ａｕめっきを施す、又は下地としてＮｉめっきを施した後にＡｕめっきを施す。そして、補強ランド５２及び接続用ランド５４の少なくとも一方に導電性接着剤を塗布する。次に、補強ランド５２及び接続用ランド５４が向き合わせて配置され、ヒータチップ等の加熱器で加熱することにより接続層６２が形成され接合される。
【００２１】
以下に、第１の実施の形態に係る接続部補強構造の形成方法を図１及び図２を参照しながら説明する。
【００２２】
（イ）まず、第１基板１０及び第２基板３０を用意する。そして、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、第１接続端子２２及び第２接続端子４２が対向するように向き合わせる。
【００２３】
（ロ）次に、図２（ｂ）に示す第２基板３０の端部３４が第１基板１０の裏面１４の一部まで達するように、端部３４は第１基板１０を抱え込むように折り曲げられる。端部３４が折り曲げられたとき、端部３４に設けられた接続用ランド５４は、第１基板１０の裏面１４に設けられた補強ランド５２に達する。
【００２４】
（ハ）そして、補強ランド５２と接続用ランド５４は、図１（ｂ）に示すように、半田接合、超音波接合、及び導電性接着剤による接合等の接合方法で接続層６２が形成されて接合される。また、第１接続端子２２と第２接続端子４２も同様に、図１（ｂ）に示すように、半田接合、超音波接合、及び導電性接着剤による接合等の接合方法で接続層６０が形成されて接合される。
【００２５】
第１の実施の形態に係る接続部補強構造において、表面１２の第１接続端子２２と第２接続端子４２を接続する接続層６０、及び接続部補強部７０の接続層６２のいずれもが半田接合によって設けられる場合、第１接続端子２２と第２接続端子４２を接続と接続部補強部７０の接続が一括して同時にでき、接続部補強部７０の接続のために別工程を設ける必要がなくなる。
【００２６】
また、第１の実施の形態に係る接続部補強構造において、表面１２の第１接続端子２２と第２接続端子４２を接続する接続層６０、及び接続部補強部７０の接続層６２のいずれもが超音波接合によって設けられる場合、第１接続端子２２と第２接続端子４２を接続と接続部補強部７０の接続が一括して同時にでき、接続部補強部７０の接続のために別工程を設ける必要がなくなる。
【００２７】
本発明の第１の実施の形態に係る接続部補強構造によれば、補強ランド５２が第１基板１０の裏面１４に設けられているので、第１基板１０の面積の大きくすることなく、接続補強部７０を形成することができるので接続強度を向上させることができる。
【００２８】
また、第１の実施の形態に係る接続部補強構造によれば、補強ランド５２が第１基板１０の裏面１４に設けられているので、第１基板１０の表面１２上に設計された第１配線パターン２０に影響を与えることがなく、大きな面積にすることができるために補強強度を大きくすることができる。
【００２９】
更に、第１の実施の形態に係る接続部補強構造によれば、補強ランド５２が第１基板１０の裏面１４に設けられているので、補強ランド５２を設けるために第１配線パターン２０が狭ピッチになってしまうことがなくなる。
【００３０】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る接続部補強構造の接続補強部７２は、図３に示すように、図１に示した接続補強部７０の補強ランド５２と接続用ランド５４が設けられていない点が異なる。他は図１に示した接続部補強構造と実質的に同様であるので、重複した記載を省略する。
【００３１】
接続補強部７２は、第１基板１０の裏面１４と、第２基板３０の端部３４とを接合する樹脂等の接着剤である。接続補強部７２に熱硬化性樹脂の接着剤を用いる場合は、第１基板１０の裏面１４と第２基板３０の端部３４の間に接着剤を充填し、熱と圧力を加えることで接合する。また、接続補強部７２として、フィリップチップ実装でＩＣチップと基板の間に充填するアンダーフィル樹脂を用いることによって、更に第１基板１０と第２基板３０の接続強度の補強を図ることができる。アンダーフィル樹脂の充填は、先塗り及び後塗りのいずれの塗工方法でも行うことが可能である。
【００３２】
本発明の第２の実施の形態に係る接続部補強構造によれば、補強ランド５２と接続用ランド５４を設けずに、第１基板１０と第２基板３０の接続強度の補強を図ることができるので、工程の短縮と経費の節約を行うことができる。
【００３３】
（第３の実施の形態）
本発明の第３の実施の形態に係る接続部補強構造の接続補強部７６は、図４に示すように、図１に示した補強ランド５２と、接続用ランド５４と、接続層６２とを備える接続補強部７０の代わりに、第１基板１０の裏面１４に設けられた第３接続端子８２を有する第３配線パターン（図示せず）と、第２基板３０の端部３４に設けられた第４接続端子９２を有する第４配線パターン（図示せず）と、第３接続端子８２と第４接続端子９２を接続する接続層６４とを備える点が異なる。他は図１に示した接続部補強構造と実質的に同様であるので、重複した記載を省略する。
【００３４】
本発明の第３の実施の形態に係る接続部補強構造によれば、第１基板１０の裏面１４上に導体の回路パターンを設計するので、第１基板１０の面積の大きくすることなく設計の密度を高めることができ、更に、接続強度を同時に向上させることができる。
【００３５】
（第４の実施の形態）
本発明の第４の実施の形態に係る接続部補強構造は、図５に示すように、端部３４に第１折り曲げ線３６及び第２折り曲げ線３８を備える点が、図１に示した第２基板３０と異なる。他は図１に示した接続部補強構造と実質的に同様であるので、重複した記載を省略する。
【００３６】
第１折り曲げ線３６及び第２折り曲げ線３８は、図６に示すように、端部３４を折り曲げる基点となる。第１折り曲げ線３６及び第２折り曲げ線３８の間隔は、第１基板１０の厚さに依存し、折り曲げた端部３４が第１基板１０に合致するように設計する。
【００３７】
接続用ランド５４は、端部３４が折り曲げられたときに、第１基板１０の裏面１４に備える補強ランド５２の位置と一致するように配置される。
【００３８】
本発明の第４の実施の形態に係る接続部補強構造によれば、第１基板１０の幅が広く、横から端部３４が抱え込むように折り曲げられない場合にも、接続補強部を形成することができるので接続強度を向上させることができる。
【００３９】
（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。
【００４０】
例えば、第２の実施の形態における接続部補強構造は、図３に示したように、第２基板３０の端部３４が重ならないように折り曲げられて接続補強部７２を形成すると記載したが、図７に示すように、端部３４ａ，３４ｂが第１基板１０の裏面１４の全面を抱え込むようにしても構わない。端部３４ａ，３４ｂが第１基板１０の裏面１４の全面を抱え込むようにすることで、裏面１４と端部３４ａの間を接合する接続補強部７２ａと、端部３４ａと端部３４ｂの間を接合する接続補強部７２ｂとによって接続強度を向上させることができる。
【００４１】
また、図７に示したような接続部補強構造を、第１及び第３の実施の形態に組み合わせて用いることも可能である。
【００４２】
この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る接続部補強構造を示す平面図（その１）であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ方向から見た断面図である。
【図２】図２（ａ）は、本発明の第１の実施の形態に係る接続部補強構造を示す平面図（その２）であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ方向から見た断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係る接続部補強構造を示す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態に係る接続部補強構造を示す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態に係る接続部補強構造を示す平面図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態に係る接続部補強構造を示す斜視図である。
【図７】本発明のその他の実施の形態に係る接続部補強構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…第１基板
１２…表面
１４…裏面
２０…第１配線パターン
２２…第１接続端子
３０…第２基板
３２…中央部
３４，３４ａ，３４ｂ…端部
３６…第１折り曲げ線
３８…第２折り曲げ線
４０…第２配線パターン
４２…第２接続端子
５２…補強ランド
５４…接続用ランド
６０，６２，６４…接続層
７０，７２，７２ａ，７２ｂ，７６…接続補強部
８２…第３接続端子
９２…第４接続端子
【図１】
2007258618.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007258618.tif 000007
【図６】
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【図７】
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